Question

现有14.4 g CO和CO₂的混合气体，在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题：

(1)该混合气体的平均摩尔质量：_________________________。

(2)混合气体中碳原子的个数：_________________________

(用N_A表示阿伏加德罗常数的值)。

(3)将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。

①气球中收集到的气体摩尔质量：_______________________；

②标况下气球中收集到的气体的体积为___________________；

③气球中收集到的气体的电子总数为_____________________

(用N_A表示阿伏加德罗常数的值)。

Answer

36 g·mol－1 0.4NA 28 g·mol－1 4.48 L 2.8NA

【解析】

(1)混合气体的体积为8.96 L，则其物质的量为n＝=＝0.4 mol，混合气体的平均摩尔质量为＝36 g·mol－1；

(2)设混合气体中 CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则根据混合物的质量为14.4 g可得：28x＋44y＝14.4；①；根据气体的物质的量为0.4 mol，所得x＋y＝0.4②；解①②得：x＝0.2 mol，y＝0.2 mol；由于CO和CO2中均含1个碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4NA个；

(3)将混合气体依次通过如图装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体；

①气球中收集到的气体为CO，而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量，故收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol－1；

②气球中的气体为CO，其体积V＝nVm＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L；

③1个CO含有14个电子，由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol，则电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，电子总数为2.8NA个。